科學探索菌
首先我們需要考慮一個時間的問題,如果是現在,人類想要建造出戴森球是完全不可能的,差的太多了。如果說是未來,人類的創造力是無窮的,樂觀來說未來5000年之後可能會有戴森球結構,或者戴森環結構也是有可能的。
那麼說到這裡,大家可能想問的是什麼是戴森結構,它們能幹嘛?其實戴森結構是較高級文明的一個象徵,這類文明可以利用自己恆星的力量吸取無盡的能源。怎樣實現呢?就是用戴森球或者戴森環把恆星包起來,充分利用其能源。
關於建造戴森球結構,我倒是有一些數據,大家可以參考一下。用這種方法可以提取的能量是令人難以置信的,如果我們要在太陽系中建造一個半徑為1個AU的戴森球體,表面積至少為2.72乘10的17次方平方千米,大概也就是地球表面積的6億倍。太陽的能量輸出約為4乘10的26次次方瓦……
這件事只好交給未來的人類來做了,現在的人類遠遠達不到這樣的水平,我們舉個不太現實也不太科學的例子,就說搭一個地球表面積6億倍的水泥平臺都不可能,材料需要的太多了,搬空了都不夠個零頭。所以人類可以真正控制太陽系和內部所有星球的時候才能實現戴森球。
宇宙與科學
啥是戴森環?第一次聽到這個名詞的朋友可能會一臉懵圈。戴森環是戴森球的一個種類。那啥是戴森球啊?
戴森球是美國物理學家弗里曼戴森假想的一種宇宙中用來包裹恆星的巨大人造天體。包裹恆星的巨大天體?是的,沒錯!為什麼要包裹恆星呢?戴森認為,像地球這樣的行星能源總是有限的。它不能支持人類文明發展到更高級的階段。而太陽所蘊含的能源是非常巨大的,但是太陽的能量向著四面八方的宇宙輻射,地球只接收到了太陽輻射總能量的十億分之一,其餘大多數的能量都白白流失到了宇宙中浪費掉了。
圖示:想象中的戴森球
因此當人類文明發展到一定高度的時候,地球能源不足以支撐其繼續發展了,人類就要考慮建造一個巨大的戴森球來把太陽包裹起來,或者圍繞著太陽建造一個戴森環來獲取更多的太陽能源支持自身向更高的文明發展。
現在來看建造一個能夠把太陽包起來的戴森球只是科學幻想,根本無法實現。因此科學家把宇宙文明劃分成了三種類型,簡單來看一下。
Ⅰ型文明,能夠利用自己所在的行星上的所有能源。
Ⅱ型文明,能夠利用整個所在恆星系的能源,可以進行星際旅行。
Ⅲ型文明,能夠利用整個星系的全部能源,這樣的文明對於人類來講就像神一般的存在。
圖示:想象中的戴森環
科學家認為能夠有能力建造戴森球的宇宙文明至少要達到Ⅱ型文明,而我們人類現在連上述文明類型中的Ⅰ型文明還沒有達到。因此,雖然戴森球這個設想是人類提出來的,但這還是科學幻想。科學家估計人類怎麼也得在發展幾千甚至幾萬年才能夠達到Ⅱ型文明,才能夠有能力建造戴森球或者戴森環。
科學家預計戴森球的直徑大約在2億公里以上,這個直徑大小意味著是在地球軌道附近把太陽包起來。有朋友可能質疑,建造這麼大的戴森球那得需要多少材料啊!地球上有這麼多的原材料嗎?戴森球看上是根本不可能完成的任務。
圖示:想象中的戴森球
不過那是幾萬年後的人類要考慮的事情了。那時候的人類文明已經達到Ⅱ型文明,已經實現星際旅行可以輕而易舉的到達太陽系的各個角落,應該有足夠的能力和資源來建造戴森球或者是戴森環了。
科技水平限制了我們的想象力,就像古人無論如何也想像不出我們今天火車遍地跑、飛機滿天飛的世界是什麼樣子的。大家也是這麼認為的嗎?
兔斯基聊科學
人類能夠造出戴森環嗎?
無論是戴森球還是戴森環,他們的本質並沒有區別,而決定其關鍵的是,造那麼大個玩意兒出來幹嘛呢?如果為拓展文明的領地,改造行星更簡單!如果利用能源,能建造戴森環(球)的文明難道連核聚變都還沒有搞定嗎?所以無論是戴森環還是戴森球都是不明智的!
假如從拓展行星領地的角度考慮,那麼無疑建造環繞行星的空間站是最為有利的,或者在行星軌道上運行都比較現實!那麼我們以兩個方式來評估下這個可能,分別建造一個行星環和環繞行星的軌道的空間站,看看需要多少建築材料!
一、行星軌道上運行的環形空間站,比如《極樂空間》中的那個巨型空間站!目測可能有500KM直徑,厚度1KM,寬度超過20KM,以此為藍本,需要多少建材!
這樣一個圓環大約需要15692.272立方公里的材料:
一立方米岩石大約3噸計,一立方千米=1000000000立方米
那麼以上大約需要:
47076816000000噸建材!
二、在行星靜止軌道上建一個同樣寬度與厚度環繞行星的環,直徑需要擴大到3.6萬千米!
這樣一個巨型環的大約需要1130958.852立方公里建材,
這個環需要:
3392876556000000噸建材!
即使不按軌道算,到現在為止人類也不過送了數千噸質量到太空,以上那些對現代人類來說無疑是天文數字,即使未來實現太空電梯,同樣是個天文數字!
從地面取材顯然不再合適,必須要從小行星軌道取用建材!
小行星帶總質量有3×10^18噸,大約需要取用1.2‰左右即可!
我們現在去一趟火星都要大半年,更遠的小行星帶那就更久了,甚至連10M直徑的小行星都搬不過來!!
所以就不要胡思亂想了,大過年的,瓜子磕磕聊聊天、吹吹牛就差不多了!別動真格!
星辰大海路上的種花家
現在的人類肯定是不能的了,至於將來能不能,這個不好說。
戴森球只是一種高等級文明利用恆星能量的猜想,如果真的有高等級文明的話,他們不一定會通過建造戴森球的方式來利用恆星的能量,也許有什麼其他辦法也說不定。只不過以人類目前的思維還無法理解或者說認識。而且戴森球也有幾個明顯的"硬傷"。
首先,建造一個能夠包裹整個恆星的結構,需要的物質量是十分巨大的,而恆星的質量又佔據該恆星系統中的絕大部分,因此,即使把整個恆星系中所有的材料都用來建造戴森球,也許都不太夠。這樣看來,建造戴森球實在是不太划算,屬於費力不討好的行為。
其次,戴森球的結構有一個明顯的問題,那就是受力問題。如果戴森球相對於某顆遙遠的恆星固定不動,那麼恆星強大的引力會瞬間將戴森球拉進恆星中,即使旋轉,戴森球也只能保存一圈,剩下的還是要被拉進去的。換言之,沒有什麼材料能夠不依靠向心力抵消而支撐戴森球這種構造。
其實我個人更覺得戴森球應該是科幻中出現的場景,實際生活中應該不會有這種裝置。即使有,"戴森環"可能更符合科學規律吧。
不過凡事不能完全肯定,更何況是這種我們認識很少的問題。天文愛好者中鼎鼎有名的塔比星,據傳可能是戴森球。有興趣的愛好者們可以去看一看。
歡迎關注"張家小智兒"看更多天文愛好者的交流溝通。
張家小智兒
答:再等五千年吧,或許人類就有能力製造戴森球或者戴森環了。
隨著人類對宇宙的認識加深,英國物理學家弗里曼·戴森在上世紀提出了戴森球的觀點,認為宇宙中恆星釋放的能量是取之不盡用之不竭的,那麼一個在技術上擁有無限可能的文明,就會製造一個戴森球把恆星包裹起來,從而最大限度地獲取一顆恆星的能量。
戴森球是一個科學設想,高級文明可以全部或者部分獲取恆星的能量,當把太陽全部包裹時叫做戴森球,部分包裹時叫做戴森環,比如在地球軌附近建立戴森環。
天文學家也試圖尋找亮度異常變化的恆星,來證實宇宙中戴森球的存在,可惜目前為止並沒有證據,能證明戴森球存在。
太陽每秒釋放大約3.8*10^26焦耳的能量,相當於1.3億億噸標準煤釋放能量,目前全球一年的總能量消耗,折算成標準煤約200億噸,所以太陽一秒鐘釋放能量,足夠現在的人類使用65萬年。
哪怕戴森環只能獲取太陽能量的百萬分之一,在能量需求上,人類也遠遠達不到需要戴森環來獲取能量的水平;而且人類目前的技術,也無法在太空中建立大規模的設施。
在宇宙文明等級中,Ⅰ型文明能獲取整個文明星球的能源,Ⅱ型文明能獲取整個太陽系的能源,而戴森球就是Ⅱ型文明獲取恆星能源的方式;人類目前處於0.7的水平,以現在人類的發展速度來看,人類發展到Ⅱ型文明,起碼還得幾千年,甚至數萬年。
好啦!我的內容就到這裡,喜歡我們文章的讀者朋友,記得點擊關注我們——艾伯史密斯!
艾伯史密斯
戴森環和戴森球本質上其實是一種東西,都是希望最大程度的吸收恆星的能量,不過戴森環的工程量要遠小於戴森球,看起來比較容易實現,但不論是戴森球還是戴森環,近幾百年甚至上千年內是無法制造的,原因就是戴森環太大了。
我們的太陽赤道周長是436.774萬公里,而人類的戴森環肯定不能直接箍住太陽,必須喝太陽保持一定的距離,這意味著人類建造的戴森環周長必須要遠遠超過436.774萬公里,這種巨型空間設施需要的資源是遠超地球的資源總量,戴森環在隔熱的同時還要保證不被太陽引力撕碎,這對材料的耐熱和強度要求都很高。
太陽的質量佔到了太陽系總質量的99.86%,有可能將太陽系的所有資源加起來都造不出戴森環,戴森環的目標就是解決人類的能源問題,但是僅僅是可控核聚變產生的能源就足夠人類使用上萬年,木星內部取之不盡的氫元素更是人類未來的資源寶地。
戴森環的能源就算全部轉化成電力被人類接受利用,其範圍也只能充滿太陽系,而人類不可能一輩子都在太陽系生存,未來的恆星際飛船是無法接收戴森環能源的。
人類對能源的需求會隨著科技進步而劇烈增長,高科技設備需要更強大更充足的能源才能運行雖然不排除未來人類建造戴森環的可能性,但近幾百上千年是不可能了。
宇宙探索未解之迷
可能根本不需要建設這麼一個東西。
什麼是戴森環?
說白了,我們要先明白一個道理,那就是人類能夠活下來的物質基礎到底是什麼?其實很簡單,就兩個字:能量。所以能量是我們人類只要存在就會一直追求的。而有一些科學家認為對於能量的使用是衡量一個文明的水平大概是什麼樣的。他們給出了三級,
第一級,可以充分利用自己所在行星和衛星的能量
第二級,可以收集整個恆星系統的能量;
第三級,可以利用銀河系系統的能源。
按照計算,我們現在大概在0.7級的水平。而要有一些人設想,如果要實現第二級,就得充分利用恆星,那最簡單粗暴的辦法就是在恆星系統外圍見一個球殼或者圓環,這樣就可以做到不損失一點能量的基礎之上,收集到整個恆星系統的能量。
這就是戴森球或者戴森環的概念。
沒必要這麼幹
當然,這只是假想的,實際上這個工程項目是一個超級難的事情,要知道我們現在連去到火星都做不到,還要到太陽系外圍去建一個球殼,而且所需的材料都不要找全。
於是就有人提出來,我們無法預計未來科學會發展到什麼樣的程度。所以,即使是我們真的能做到這一點,有這個必要麼?
後來有一些好事的人就一頓計算,他們發現,要建設一個這樣的戴森球所需要的能量,遠比我們能從恆星系統本身獲取到的能量更多。也就是說,這是一個賠本買賣。
所以,這個問題想想就好,首先沒辦法實現,其次也沒有必要去實現。
鍾銘聊科學
人類能造出戴森環嗎?現在是不可能造出來的,再等幾千年到幾萬年吧!現在的科技討論造戴森環感覺就像古人討論怎麼樣去火星一樣。
戴森環其實跟戴森球差不多,戴森環的概念是美國物理學家戴森提出來的。戴森認為隨著一個文明科技的發展,對於能源的需求是不斷增大的,如果一個文明能夠延續足夠長時間,那麼這個文明就有必要利用到恆星的全部能源輸出,所以就會建造出一個完全包圍恆星的巨型環狀結構,以獲得恆星的絕大部分或者全部的能量輸出。
理論上認為我們可以搜尋這樣的人造天體結構來尋找地外文明,因為這是一個文明發展對於能源需求的必然結果。根據國際上對於外星文明的分類標準,能夠建造戴森環的文明至少達到了||型文明,而現在人類文明才達到0.7級,要達到||型文明還要走很長的路。
許多人認為戴森球的設計不切實際,認為戴森球的概念太扯了。但是事物的發展不是一蹴而就的,以人類現在這技術來看確實是天方夜譚,但是許多東西沒出現之前何妨不是天方夜譚,回到兩千年前,你跟那時候的人說,未來我們可以通過手機遠距離通話他們會信你說的嗎?現在我們衛星上的太陽能電池板就是利用可以說是朝向建造戴森球的小小的一步。
現在在許多的科幻作品中也已經出現過戴森球,這也說明了戴森球的也逐漸得到了認可,但我們離真正能夠造出來還有很遠的路要走。
科學日記
不管是戴森環還是戴森球,本質上是一樣的,都是圍繞恆星建造的巨大結構,目的就是充分利用恆星的能量,利用率幾乎能達到100%!
在戴森球裡,人類能夠直接生活在那裡,因為恆星擁有幾乎用之不盡的能量,所以人類不用為能源問題擔心,而有了能源,幾乎等於擁有了一切!
那麼人類能製造出戴森球嗎?
現在肯定不能,不但現在不能,在可預見的未來也不可能,這個未來有多長?沒人知道,但可以猜測,在一萬年以內人類建造戴森球的可能性幾乎為零!
因為戴森球普遍被認為是宇宙二級文明的象徵和標誌!宇宙文明總共可分為三個等級,而目前人類文明也只有0.7級,連最低的一級文明都達不到!
以現在人類科技來看,想建造戴森球只能停留在想象中,各種科幻電影和小說都有所描述。在恆星附近建造巨大的建築結構,不但但需要特殊的建築材料,更需要考慮到恆星巨大的引力,同時還有恆星的高溫,各種不穩定性,比如日冕,太陽耀斑,太陽風等劇烈活動!
所以,理論上分析,人類能不能建造戴森球一個最重要的前提就是人類文明能不能延續足夠久的時間,只要人類文明能夠一直延續下去,戴森球或者類似的建築肯定會被建造出來!
宇宙探索
戴森球是不可能建造成功的,如果牛頓定理存在,戴森球就建造不成功,如果一個恆星被一個球殼結構包圍,目的是為了獲取這顆恆星的能量,這個幻想出戴森球的人,物理知識連小學都不如,如果有大物理學家也在起鬨所謂的戴森球,哪這個大物理學家就是在愚弄大家了,戴森球的人造結構效率低下,內部應力極其巨大,不要說隨時胯下,按照線速度圍繞恆星質心的環形分佈,也根本搭建不了,更運轉不了。明瞭地說,戴森球要環繞恆星建立,就是恆星的衛星,衛星是繞母星質心旋轉的,而戴森球殼體的旋轉是圍繞軸線旋轉的,不符合人造天體運行定理。如果要搭建穹殼式結構,從力學結構上將更為糟糕至極。別再讓外星人的科技智慧受到如此的蔑視了。牛頓的萬有引力定律適用於所有恆星星系,戴森球已違背這一定律。因此,他們有更多、更好、成本更低、且更高效的方式來解決獲取恆星能量的問題,而不是我們賦予外星高級文明的所謂的愚蠢至極的戴森球方案。